Основы астрономии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Поясните, почему лекарства и произведения живописи «боятся» солнечного света. Что происходит с веществами под действием ультрафиолетового излучения?

Ответ. В спектре Солнца имеется интенсивная компонента УФ-излучения, способного вызвать фотовозбуждение молекул красок или лекарств и стимулировать тем самым начало таких химических реакций, которые в обычных условиях не происходят. Содержащийся в солнечном свете ультрафиолет и излучение инфракрасного спектра негативно действуют на картину. Ультрафиолет наиболее губителен -- он приводит к химическим разрушениям, вызывая распад молекул любых органических веществ -- ткани, кожи, холста, красок и т.п. Но и инфракрасное излучение (чаще определяемое как нагрев) вредоносно влияет на картину. Это влияние не прямое, как в случае с ультрафиолетом -- повышение температуры у поверхности полотна ускоряет процессы старения. Так же и с лекарством, если молекулы разрушатся, это будет уже другое вещество, в результате лекарство перестанет действовать или станет ядовитым.

ультрафиолетовый излучение тепловой галактика

2. Температура в центре Солнца достигает 15 млн К. В какой области спектра электромагнитных излучений расположен максимум спектра теплового излучения?

Дано:

b = 2,9·м•К;

Найти:

Решение:

- положение максимума спектра на шкале длин волн, определим с помощью формулы закона смещения Вина: , где - постоянная Вина, т.е.

=

Проверим равенство размерностей: [] = м•К/К= м

=м=0,19нм.

Ответ: Максимум теплового излучения расположен в области спектра рентгеновских лучей.

3. Свет от галактики М31 Туманность Андромеды доходит до нашей Галактики за время около 2300000 лет. Оцените величину относительной скорости разбегания двух галактик, выразите её в единицах скорости света

Дано:

Н = 80 км/(с•Мпс);

r= 2300000 л;

Найти:

V.

Решение:

По закону Хаббла, скорость разбегания V связана с расстоянием между объектами Вселенной: .

Величину постоянной Хаббла H обычно выражают в км/(с·Мпс), поэтому следует выразить расстояние между звездами не в световых годах, а в мегапарсеках.

1 Мпс = 3,26 св. лет, а 1 св. год = 3,07 Мпс.

Значит V=км/с=м/с.

Проверим размерность:

·Мпс = км/с.

Таким образом, получили скорость расширения галактики М31 Туманность Андромеды равной 5,65•10⁴м/с.

Ответ: V=м/с.

71. Нарушает ли рождение Вселенной из физического вакуума закон сохранения энергии-массы? Поясните, почему.

Вселенная рождается из физического вакуума, как следствие спонтанного (самопроизвольного) изменения его энергомассового состояния.При этом акт рождения Вселенной в принципе не противоречит закону сохранения полной энергии Вселенной. На первый взгляд это утверждение парадоксально. По мнению Я.Б. Зельдовича,формулировка самого общегозакона природы в виде «Из ничего не может образоваться ничего» является ненаучной и наивной. Во-первых, что для физика означает «ничего»? Содержательным ответом будет:

«Ничего»: 1. Масса равна нулю: М = 0.

2. Полная энергия равна нулю: W = 0.

Во-вторых, по условию «задачи», кроме Вселенной ничего больше не рождается и она является изолированной системой. Для неё можно применять закон сохранения энергии, в данном случае значение начальной энергии равно нулю и должно оставаться нулевым. Это единственное ограничение, все остальное разрешено. С появлением массы Вселенной М появляется гравитационная энергия взаимодействия всех её частей, и эта энергия отрицательная. По формуле Эйнштейна эквивалентная образованной массе энергия Мс2 должна быть положительной. Если эквивалентная величина энергии и энергия гравитационного поля равны по абсолютной величине, то их сумма (т. е. полная энергия системы) будет равна нулю, что и необходимо для удовлетворения требований закона сохранения.Энергия «ничего» равна нулю. Но и энергия замкнутой Вселенной равна нулю. Значит, закон сохранения энергии не противоречит образованию «из ничего» замкнутой Вселенной (но именно геометрически замкнутой, а не открытой бесконечной Вселенной).

Размещено на Allbest.ru